Akademik tadqiqotlar, tushunarli til

Verianla | O‘zbekcha akademik tadqiqotlar va ilm-fan

27 Sentabr 2026, Yakshanba
VERİANLAMustaqil ilmiy nashriyot
Menyuni ochish yoki yopish
...
Bosh sahifa / Amaliy fanlar / Energetika tadqiqotlari / Yog‘ingarchilik ta’sirida yuvilish ko‘mir jinsining o‘z-o‘zidan yonish xavfini qanday o‘zgartiradi?
Energetika tadqiqotlari

Yog‘ingarchilik ta’sirida yuvilish ko‘mir jinsining o‘z-o‘zidan yonish xavfini qanday o‘zgartiradi?

Ko‘mir gangasi (jinsi) — ko‘mir qazib olish va boyitish jarayonlaridan so‘ng qoladigan, mineral moddalar bilan birga qoldiq ko‘mir va oltingugurtli birikmalarni o‘z ichiga olishi mumkin bo‘lgan qattiq chiqindidir.

27/07/2026  Veri Anla 50 marta ko‘rildi
Yog‘ingarchilik ta’sirida yuvilish ko‘mir jinsining o‘z-o‘zidan yonish xavfini qanday o‘zgartiradi?

Ko‘mir gangasi (jinsi) — ko‘mir qazib olish va boyitish jarayonlaridan so‘ng qoladigan, mineral moddalar bilan birga qoldiq ko‘mir va oltingugurtli birikmalarni o‘z ichiga olishi mumkin bo‘lgan qattiq chiqindidir. Ochiq maydonda uzoq vaqt saqlanganda yomg‘ir suvi uyum ichidan sizib o‘tib minerallarni eritishi, g‘ovaklik tuzilishini o‘zgartirishi va sirtidagi kimyoviy guruhlarni transformatsiyaga uchratishi mumkin. Ushbu tadqiqot yog‘ingarchilikni modellashtiruvchi dinamik yuvilishning (liçlanishning) yuqori oltingugurtli ko‘mir gangasining past haroratli oksidlanishiga va o‘z-o‘zidan yonish moyilligiga qanday ta’sir qilishini o‘rgandi.

Shanxay (Shanxi) provinsiyasidagi ko‘mir konidan olingan namunalar distillangan suv bilan 3, 6, 12, 24, 48 va 96 kun davomida yuvildi. Alohida tajriba guruhida namunalar olti kun davomida pH 7, pH 5 va pH 4 eritmalariga duchor qilindi. G‘ovaklar tuzilishi past haroratli N₂ adsorbsiyasi, sirt kimyosi FTIR, gaz hosil bo‘lishi dasturlashtirilgan haroratli oksidlanish, massa va issiqlik o‘zgarishlari TG-DSC, energetik to‘siqlar esa Kouats–Redfern (Coats–Redfern) kinetik tahlili orqali baholandi.

Natijalar yuvilish ta’sirining nochiziqli ekanini ko‘rsatdi. G‘ovaklar tarmog‘i va solishtirma sirt yuzasi dastlab rivojlanib, taxminan 48 kunda eng yuqori darajaga yetdi, uzoqroq yuvilishda esa yirik g‘ovaklarning cho‘kishi va mayda cho‘kindilar bilan to‘lib qolishi sababli pasaydi. Solishtirma sirt yuzasi 48 kunda 9,323 m²/g qiymatiga yetdi. Dastlabki namunada 45,44 nm bo‘lgan o‘rtacha g‘ovak diametri 96 kun oxirida 38,71 nm ga tushdi.

Gidroksil, kislorodli va aromatik uglevodorod guruhlari ham 48 kunda cho‘qqiga chiqdi. Ushbu uch guruhning FTIR pik maydonlari dastlabki namunaga nisbatan mos ravishda 8,7, 10,2 va 7,6 barobarga yetdi. Alifatik uglevodorod guruhlari esa ertaroq — 24 kunda eng yuqori darajani qayd etdi.

G‘ovaklarning rivojlanishi va reaksiyaga kirishuvchi sirt guruhlarining ko‘payishi kislorodning ganga zarrachalari ichiga kirib borishini va past haroratli oksidlanishni tezlashtirdi. 48 kunlik namunada kesishish nuqtasi harorati (CPT) 168,4 °C ga tushdi, umumiy issiqlik ajralishi 733,1 J/g ga ko‘tarildi va kislorod adsorbsiyasi bosqichidagi ko‘rinma aktivatsiya energiyasi 72,53 kJ/mol ga pasaydi. Ushbu energetik to‘siq dastlabki ganga qiymatining taxminan 64% ini tashkil etadi.

Kuchsiz kislotali pH 5 eritmasi gidroksil va karboksil guruhlarini ko‘paytirib, past haroratli oksidlanishni toza suvga qaraganda biroz kuchaytirdi. Aksincha, pH 4 darajasidagi kuchli kislota reaktiv organik strukturalar va sirt guruhlarining erib ketishi yoki parchalanishiga olib keldi; umumiy issiqlik ajralishini 608,0 J/g ga tushirib, dastlabki namunaning 624,6 J/g qiymatidan ham pastga tushirdi.

Tadqiqot shuni ko‘rsatadiki, yomg‘ir va kislotali sizot suvlari ko‘mir gangasi uyumlaridagi yong‘in xavfiga faqat namlik berish orqaligina emas, balki g‘ovaklikni, kislorod o‘tishini, sirt kimyosini va reaksiya kinetikasini birgalikda o‘zgartirish orqali ta’sir qiladi. Biroq tajribalar laboratoriya kolonnalarida o‘tkazilgan. Haqiqiy uyumlardagi harorat gradientlari, mikrobiologik faollik, notekis yog‘ingarchilik, havo oqimi va namlik ko‘chishi to‘g‘ridan-to‘g‘ri modellashtirilmagan.

Ko‘mir gangasi nima sababdan o‘z-o‘zidan yonishi mumkin?

Ko‘mir gangasi butunlay yonmaydigan mineral moddadan iborat emas. Uning tarkibida qoldiq ko‘mir, bog‘langan uglerod, uchuvchan organik birikmalar va pirit kabi oltingugurtli minerallar bo‘lishi mumkin. Ushbu komponentlar atmosfera kislorodi bilan sekin reaksiyaga kirishib, issiqlik hosil qiladi.

Agar uyum ajratgan issiqlik atrof-muhitga yetarlicha tez tarqalmasa, harorat muttasil ko‘tarilib boradi. Past haroratda boshlangan oksidlanish kritik haroratdan oshgach tezlashishi mumkin va ochiq alanga hosil bo‘lgunga qadar uzoq davom etuvchi o‘z-o‘zidan qizish davri yuzaga keladi.

Tadqiqotda o‘rganilgan dastlabki ganga namunasining tarkibi ushbu xavf nuqtayi nazaridan diqqatga sazovordir:

Texnik tahlil komponentiMassa ulushi
Namlik%2,27
Uchuvchan moddalar%14,32
Kullilik%57,13
Bog‘langan uglerod%26,28
ElementMassa ulushi
Uglerod%27,76
Vodorod%2,159
Kislorod%9,455
Azot%0,52
Oltingugurt%6,529

Yuqori kullilik namunaning katta qismi mineral moddadan iboratligini ko‘rsatsa-da, 26,28% bog‘langan uglerod, 14,32% uchuvchan modda va 6,529% oltingugurt mavjudligi oksidlanish va issiqlik ajralishi uchun salmoqli miqdorda reaktiv komponentlar borligidan dalolat beradi.

Liçlanish (yuvilish) nimani anglatadi?

Liçlanish — suvning qattiq jism ichidan o‘tib, eruvchan minerallar, ionlar va kimyoviy mahsulotlarni eritib o‘zi bilan olib ketishidir. Ochiq maydondagi ganga uyumlarida yomg‘ir suvi ustki qatlamdan kiradi, zarrachalar orasidagi bo‘shliqlardan o‘tadi va uyum tagidan sizot suvi bo‘lib chiqadi.

Bu jarayon ganga tuzilishida bir-biriga qarama-qarshi o‘zgarishlarni yuzaga keltirishi mumkin:

  • Karbonat va gilli minerallarning erishi yangi bo‘shliqlar va yoriqlarni ochishi mumkin.
  • Yopiq g‘ovaklarning o‘zaro tutashishi kislorod o‘tishini osonlashtirishi mumkin.
  • Organik strukturalarni qoplab turgan mineral qatlamning ketishi reaktiv uglerod yuzalarini ochib qo‘yishi mumkin.
  • Suv va kislorod gidroksil, karbonil va karboksil kabi faol guruhlarning hosil bo‘lishini ko‘paytirishi mumkin.
  • Haddan tashqari uzoq muddatli yoki kuchli kislotali yuvilish reaktiv strukturalarning erib ketishiga va yirik g‘ovaklarning cho‘kishiga olib kelishi mumkin.

Shu sababli yomg‘ir gangani faqat namlaydi yoki har qanday sharoitda sovitadi deb hisoblash yetarli emas. Suv chiqib ketib, namuna yana havo bilan to‘qnashgandan so‘ng o‘zgargan g‘ovaklik tizimi yanada kuchliroq kislorod oqimiga sabab bo‘lishi mumkin.

Tadqiqotning asosiy savoli nima?

Tadqiqotchilar uchta o‘zaro bog‘liqlikni bitta tadqiqotda tushuntirib berishga harakat qilishgan:

  1. Yuvilish davomiyligi va eritma pH qiymati g‘ovaklik tuzilishini qanday o‘zgartiradi?
  2. Ushbu o‘zgarish ganga sirtidagi faol funksional guruhlarni qanday transformatsiya qiladi?
  3. G‘ovaklik va sirt kimyosidagi bu o‘zgarishlar kislorod sarfiga, gaz hosil bo‘lishiga, issiqlik ajralishiga va o‘z-o‘zidan yonish kinetikasiga qanday ta’sir ko‘rsatadi?

Oldingi tadqiqotlar asosan namunalar ma’lum vaqt davomida suvga to‘liq botirib qo‘yilgan statik tajribalarga tayangan edi. Haqiqiy yog‘ingarchilikda esa suv doimiy turmaydi, balki material ichidan harakatlanadi. Ushbu tadqiqotning dinamik tomchilatish tizimi laboratoriya sharoitida ayni shu oqimni ifodalashga qaratilgan.

Namunalar qanday tayyorlangan?

Ganga namunalari Xitoyning Shanxay provinsiyasi Sinjou (Xinzhou) hududidagi ko‘mir konidan olingan. Namunalar kislorod bilan erta reaksiyani cheklash maqsadida inert atmosferada maydalangan, tuyilgan va quruq holda elangan.

To‘rtta fraksiya tayyorlangan:

Elak o‘lchamiTaxminiy zarracha o‘lchami
10–20 mesh2,0–0,9 mm
20–40 mesh0,9–0,45 mm
40–60 mesh0,45–0,30 mm
60–80 mesh0,30–0,20 mm

Har bir fraksiya alohida ajratilgan, havo o‘tkazmaydigan idishlarga solingan va tajribalargacha yopiq saqlangan.

Dinamik yuvilish tajribasi qanday tashkil etildi?

Tajriba qurilmasi maxsus tayyorlangan tomchilatish moslamasi, sarf regulyatori, yuvish quvurlari, voronkalar, tayanch plitasi va oqova suyuqlik yig‘ish idishidan tashkil topgan. Shaffof akril kolonnalarning ichki diametri 53 mm, tashqi diametri 55 mm va balandligi 15 sm ni tashkil etadi.

Har bir kolonna tubiga taxminan 2 sm kvars qumi joylashtirilgan. Uning ustiga eng maydadan eng kattagacha to‘rtta fraksiyaning har biridan 25 g dan solingan. Shu tariqa bitta kolonnada jami taxminan 100 g ganga ishlatilgan.

Sinjou hududining yillik o‘rtacha yog‘in miqdori asos qilinib, yillik jami yuvish hajmi 999 mL deb qabul qilingan. Har bir jarayonda kolonnaga 83 mL eritma 1 mL/daq tezlikda berilgan va bu amal har 24 soatda takrorlangan.

Tajriba guruhlari qanday bo‘lgan?

GuruhO‘zgaruvchiSharoitlar
Vaqt guruhiYuvilish davomiyligipH 7 toza suv bilan 3, 6, 12, 24, 48 va 96 kun
pH guruhiEritma kislotaliligipH 7, pH 5 va pH 4; barcha guruhlarda 6 kun
Boshlang‘ich nazoratYuvilmaganAyni quritish va saqlash jarayonlaridan o‘tkazilgan

Yuvish jarayoni yakunlangan namunalar dastlab 48 soat davomida patnislarda havoda quritilgan, so‘ngra 40 °C da 48 soat vakuum ostida quritilgan. Shu yo‘sinda keyingi oksidlanish sinovlarida erkin suvning to‘g‘ridan-to‘g‘ri ta’siri kamaytirilib, yuvilish keltirib chiqargan doimiy struktura o‘zgarishlari o‘rganilgan.

G‘ovaklar tuzilishi qanday o‘lchandi?

Har bir namunadan taxminan 0,8 g olinib, Autosorb-iQ fizik adsorbsiya uskunasida tahlil qilingan. Namunalar o‘lchovdan oldin 80 °C da 12 soat davomida vakuum ostida gazsizlantirilgan.

  • Adsorbsiya gazi: Azot
  • O‘lchov harorati: 77 K
  • Nisbiy bosim oralig‘i: P/P0 = 0,001–0,995
  • Adsorbsiya nuqtalari: 30
  • Desorbsiya nuqtalari: 30
  • Solishtirma sirt yuzasi: BET modeli
  • Umumiy g‘ovak hajmi: BJH modeli
  • G‘ovak o‘lchami taqsimoti: DFT modeli

Adsorbsiya egri chiziqlari nimani ko‘rsatadi?

Barcha namunalarning azot adsorbsiya-desorbsiya egri chiziqlari IUPAC tasnifiga ko‘ra IV(a) tipga mansubdir. Ushbu shakl strukturaning asosan mezog‘ovaklardan (o‘rtacha g‘ovaklar) iboratligini va mikrog‘ovaklar ham mavjud bo‘lishi mumkinligini bildiradi.

P/P0 qiymati 0–0,4 oralig‘ida bo‘lganda azot molekulalari kichik g‘ovaklarni to‘ldirgan va yutilgan miqdor nochiziqli tarzda oshgan. Taxminan 0,4 qiymatidan so‘ng adsorbsiya va desorbsiya tarmoqlari bir-biridan ajralgan.

Egri chiziqlardagi H2(a) tipidagi gisterezis sirtmog‘i «siyohdon» (ink-bottle) shaklidagi g‘ovaklardan darak beradi. Bunday g‘ovaklarda ichki bo‘shliq keng, tashqariga chiquvchi bo‘yin qismi esa tor bo‘ladi. P/P0 qiymati 0,9 dan oshganda kapillyar kondensatsiya sababli adsorbsiyalangan azot miqdori keskin ko‘tarilgan.

G‘ovaklik tarmog‘i vaqt o‘tishi bilan qanday o‘zgardi?

Yuvilish davomiyligi oshgani sari solishtirma sirt yuzasi va umumiy g‘ovak hajmi dastlab oshgan, 48 kunda cho‘qqiga chiqqan va undan keyin kamaygan. Solishtirma sirt yuzasining eng yuqori qiymati 9,323 m²/g deb o‘lchangan.

O‘rtacha g‘ovak diametri esa umumiy qisqarib borgan:

  • Dastlabki ganga: 45,44 nm
  • 96 kunlik namuna: 38,71 nm

4-rasmda sariq ustunlar umumiy g‘ovak hajmini, to‘q sariq ustunlar solishtirma sirt yuzasini, ko‘k chiziq esa o‘rtacha g‘ovak diametrini ko‘rsatadi. 24–48 kunlik namunalarda ustunlarning ko‘tarilishi va ko‘k chiziqning pasayishi yirik bo‘shliqlar hisobiga ko‘plab mayda mikro va mezog‘ovaklar hosil bo‘lganini tasdiqlaydi.

Dastlabki va o‘rta davr: g‘ovaklarning ochilishi

12–48 kun orasida eruvchan karbonatlar va ayrim gilli minerallar yuvilib ketgan, yoriqlar kengaygan va yopiq bo‘shliqlar o‘zaro tutashgan. Yangi mikro va mezog‘ovaklarning ochilishi kislorod yetib borishi mumkin bo‘lgan sirt maydonini kengaytirgan.

Kechki davr: g‘ovaklarning torayishi va to‘lib qolishi

48–96 kun oralig‘ida uzoq davom etgan suv oqimi ayrim yirik g‘ovaklarning cho‘kishiga (o‘pirilishiga) sabab bo‘lgan, ko‘chib yurgan mayda zarrachalar esa bo‘shliqlarni qisman to‘ldirgan. Shu sababli sirt yuzasi va umumiy hajm kamaygan, o‘rtacha g‘ovak diametri yanada qisqargan.

Shunga qaramay, 96 kunlik namunaning solishtirma sirt yuzasi hamon dastlabki gangadan yuqoridir. Binobarin, kechki davrdagi pasayish strukturaning dastlabki holatiga butunlay qaytganini bildirmaydi.

Kislotalilik g‘ovaklarga qanday ta’sir qildi?

Kislotali eritmalar karbonatlar kabi minerallarning erishini tezlashtirgan, solishtirma sirt yuzasi va umumiy g‘ovak hajmini oshirgani holda o‘rtacha g‘ovak o‘lchamini kichraytirgan. Tadqiqot ayniqsa kuchsiz kislotali muhit ko‘plab mayda g‘ovaklarni hosil qilishini qayd etadi.

Biroq faqatgina g‘ovaklar sonining ortishi o‘z-o‘zidan yonish xavfini belgilamaydi. pH ayni vaqtda sirtgi organik funksional guruhlarni ham o‘zgartirgan va pH 5 bilan pH 4 orasida turlicha kimyoviy oqibatlarni keltirib chiqargan.

FTIR tahlili qanday o‘tkazildi?

Namunalarning sirt kimyosi VERTEX 80V FTIR spektrometrida o‘rganilgan. Ganga va KBr 1:180 massa nisbatida aralashtirilib, 20 MPa bosim ostida 10 daqiqa presslanib tabletka holiga keltirilgan.

  • To‘lqin soni oralig‘i: 400–4 000 cm−1
  • Spektral aniqlik: 4 cm−1
  • Skanerlash soni: 32
  • Piklarni ajratish dasturi: PeakFit

To‘rtta spektral soha alohida baholangan:

To‘lqin soni oralig‘iIfodalangan struktura
3 800–3 000 cm−1Gidroksil guruhlari
3 000–2 700 cm−1Alifatik uglevodorodlar
1 800–900 cm−1Kislorodli funksional guruhlar
900–600 cm−1Aromatik uglevodorod strukturalari

Funksional guruhlar vaqt o‘tishi bilan qanday o‘zgardi?

To‘rtta asosiy funksional guruh ham dastlab ko‘payib, keyin kamaygan. Biroq ularning cho‘qqi vaqtlari bir xil emas:

Funksional guruhCho‘qqiga chiqqan vaqtiDastlabki namunaga nisbatan o‘zgarishi
Gidroksil guruhlari48 kun8,7 barobar
Kislorodli guruhlar48 kun10,2 barobar
Aromatik uglevodorodlar48 kun7,6 barobar
Alifatik uglevodorodlar24 kunMatnda aniq karralik berilmagan

Dastlabki 48 kunda suv va kislorodning birgalikdagi ta’siri sirt oksidlanishini oshirgan. Spirt va fenol strukturalari orqali gidroksil guruhlari hosil bo‘lgan; ularning bir qismi murakkab efir, oddiy efir, aldegid va karboksil kabi kislorodli birikmalarga aylangan.

Ayni davrda kislorod aromatik skeletlarga hujum qilib, ayrim C–C bog‘larini uzgan va reaktivroq qismlarni yuzaga keltirgan. Suv pardasining shishiruvchi ta’siri alifatik zanjirlar bilan aromatik yadrolar orasidagi sterik to‘siqni kamaytirib, uzun alifatik zanjirlarning parchalanishini osonlashtirgan.

48–96 kun orasida ikkilamchi oksidlanish asosan tugagan, eruvchan oksidlanish mahsulotlari oqim bilan yuvilib ketgan va aromatik strukturalarning parchalanishi davom etgan. Shu sababli funksional guruhlar miqdori kamaygan, biroq 96 kunlik namunalarda ham dastlabki ganga darajasidan yuqoriligicha qolgan.

Funksional guruhlar nima sababdan yong‘in xavfiga ta’sir qiladi?

Gidroksil, karbonil va karboksil kabi kislorodli guruhlar past haroratlarda kislorodni kimyoviy biriktirib oluvchi faol markazlar hisoblanadi. Kislorodning ushbu markazlarga birikishi beqaror peroksid oraliq mahsulotlari va erkin radikallarni keltirib chiqarishi mumkin.

Ushbu oraliq birikmalarning parchalanishi yangi radikallar va issiqlik ajratib, zanjirli oksidlanish reaksiyalarini quvvatlaydi. G‘ovaklarning kislorodni ichkariga tashishi fizik yo‘lni, funksional guruhlarning kislorod bilan reaksiyaga kirishishi esa kimyoviy yo‘lni tashkil etadi.

Tadqiqot kislorodli guruhlar bilan aromatik strukturalarning birgalikda ko‘payishini «qo‘shaloq faol markaz» hosil bo‘lishi deb izohlaydi. Ushbu ikki markaz kislorodning ham tutilishini, ham uglerod skeleti bilan reaksiyaga kirishishini tezlashtirishi mumkin.

pH 5 va pH 4 nima sababdan turlicha natija berdi?

Kuchsiz kislotali pH 5

pH 5 sharoitida gidroksil, alifatik uglevodorod va kislorodli funksional guruhlar miqdori oshgan; aromatik uglevodorodlar ulushi kamaygan. Tadqiqotchilar buni spirt, fenol va karboksil hosil bo‘lishining tezlashishi hamda aromatik strukturalarning oksidlovchi gidroksillanishi bilan izohlaganlar.

Ushbu sirt kimyosi past haroratda kislorod tutilishi va issiqlik ajralishini toza suv bilan yuvilgan namunaga nisbatan biroz oshirgan.

Kuchli kislotali pH 4

pH 4 sharoitida barcha asosiy funksional guruhlarning umumiy miqdori dastlabki ganga darajasidan ham pastga tushib ketgan. Kuchli kislota aromatik skeletlar va yon zanjirlarning chuqurroq parchalanishiga, eruvchan mahsulotlarning yuvilib ketishiga va faol markazlarning yo‘qolishiga sabab bo‘lgan.

Natijada pH 4 yangi g‘ovaklarni ochishi mumkin bo‘lsa-da, oksidlanish uchun zarur bo‘lgan kimyoviy markazlarni kamaytirgan va ayniqsa yuqori haroratdagi umumiy yonish shiddatini so‘ndirgan.

Dasturlashtirilgan haroratli oksidlanish tajribasi qanday bajarildi?

Har bir tajribada 50 g namuna ZRD-III dasturlanadigan trubkasimon pechga joylashtirilgan. Namuna 40 °C dan 230 °C gacha 0,8 °C/daq tezlikda qizdirilgan. Chiqish gazi har 10 °C ko‘tarilishda olinib, GC-4000A gaz xromatografida tahlil qilingan.

Kuzatilgan asosiy parametrlar:

  • Chiqishdagi O₂ miqdori: Kislorod sarfini ko‘rsatadi.
  • CO hosil bo‘lishi: Past haroratli oksidlanishning xarakterli mahsuloti.
  • C₂H₄ hosil bo‘lishi: Organik yon zanjirlarning uzilishi va oksidlanishning chuqurlashuvi haqida ma’lumot beradi.

Kislorod sarfi qanday o‘zgardi?

0–48 kunlik yuvilish davomida kengaygan mezog‘ovaklar va ortgan fizik adsorbsiya sirtlari 120 °C dan past sohada O₂ pasayishining dastlabki namunaga qaraganda taxminan 2–3% ertaroq boshlanishiga olib kelgan.

Ushbu natija kislorodning pastroq haroratlardayoq ganga tomonidan yutila boshlaganini bildiradi. G‘ovaklik tarmog‘i kislorod ko‘chishini yengillashtirgan bo‘lsa, faol guruhlarning ko‘payishi kimyoviy adsorbsiyani tezlashtirgan.

96 kunlik namunada funksional guruhlarning kamayishi sababli kislorod sarfi susaygan va chiqishdagi O₂ miqdori yana ko‘tarilgan. Shunga qaramay, ko‘rsatkichlar dastlabki namuna darajasiga to‘liq qaytmagan; saqlanib qolgan mezog‘ovaklik tizimi kimyoviy faollik yo‘qotilishini qisman qoplagan.

CO va C₂H₄ natijalari nimani ko‘rsatadi?

48 kunlik yuvilishdan so‘ng:

  • Maksimal CO konsentratsiyasi dastlabki gangadan 1,39 barobar yuqoriga chiqqan.
  • CO cho‘qqi harorati 15 °C pastroq haroratga siljigan.
  • C₂H₄ dastlabki paydo bo‘lish harorati 110 °C dan 90 °C ga tushgan.
  • C₂H₄ cho‘qqi konsentratsiyasi taxminan 18% ga oshgan.

Ushbu to‘rtta o‘zgarish oksidlanishning ertaroq boshlanganini va past haroratda shiddatliroq kechganini tasdiqlaydi.

96 kunlik namunada C₂H₄ boshlanish harorati 105 °C ga ko‘tarilgan va CO miqdori kamaygan. Biroq C₂H₄ cho‘qqi qiymati dastlabki gangadan yuqoriligicha qolgan.

Kislotali sharoitlarda gaz hosil bo‘lishi qanday o‘zgardi?

pH 5 sharoitida past haroratdagi O₂ sarfi ortgan va CO hosil bo‘lishi ko‘tarilgan. C₂H₄ 90 °C da paydo bo‘la boshlagan, uning cho‘qqi konsentratsiyasi pH 7 guruhidagidan 12% yuqori bo‘lgan.

180 °C dan yuqorida esa reaktiv guruhlarning erta sarflanib ketishi tufayli O₂ va CO egri chiziqlarining o‘zgarish tezligi sekinlashgan. Shu sababli pH 5 ning ta’siri haroratga bog‘liq: u past haroratli oksidlanishni kuchaytirgani holda, yuqori haroratda reaktiv resurslarning ertaroq tugashiga olib kelishi mumkin.

pH 4 guruhida CO miqdori barcha harorat oralig‘ida pH 7 guruhidan past bo‘lgan. C₂H₄ ilk bor 110 °C da ko‘ringan va uning konsentratsiyasi neytral yuvilgan namunadan past bo‘lgan. Bu natija kuchli kislota reaktiv yon zanjirlar va funksional guruhlarni kamaytirganini tasdiqlaydi.

70 °C da kislorod sarflanish tezligi qanday hisoblangan?

Maqolada 70 °C dagi kislorod sarflanish tezligi quyidagi formula bilan hisoblangan:

\[ R_{O_2,70}=\frac{Q_{in}\,\varphi_{in}}{22400\,S\,L}\ln\left(\frac{\varphi_{in}}{\varphi_{out}}\right) \]

Bu yerda:

  • RO₂,70: 70 °C dagi kislorod sarflanish tezligi.
  • Qin: Kiruvchi havo sarfi (96 mL/daq deb sozlangan).
  • φin: Kiruvchi havodagi kislorod hajm ulushi.
  • φout: Chiquvchi gazdagi kislorod hajm ulushi.
  • S: Namuna idishining ko‘ndalang kesim yuzasi.
  • L: Ganga qatlamining balandligi.
  • 22400: Gaz hajmi va mol miqdori orasidagi o‘tish koeffitsiyenti.

Chiqishdagi kislorod ulushi kamaygani sari logarifmik had kattalashadi va hisoblangan sarflanish tezligi oshadi.

Kesishish nuqtasi harorati (CPT) nimani bildiradi?

Kesishish nuqtasi harorati (Crossing Point Temperature, CPT) namuna ajratgan issiqlik bilan uning atrof-muhitga yo‘qotgan issiqligi orasidagi muvozanatni ifodalovchi kompleks o‘z-o‘zidan qizish ko‘rsatkichidir. Pastroq harorat namunaning issiqlikni ertaroq to‘play olishi va o‘z-o‘zidan yonishga moyilligi yuqoriligidan dalolat beradi.

NamunaKesishish nuqtasi haroratiIzoh
48 kun168,4 °CDastlabki namunadan 18,4 °C past; eng kuchli past haroratli oksidlanish
96 kun177,7 °C48 kunga nisbatan ko‘tarilgan, ammo dastlabki ganga darajasiga yetmagan
pH 5172,1 °CKuchsiz kislota oksidlanishni biroz oshirgan
pH 4182,3 °CKuchli kislota oksidlanishni susaytirgan

Annotatsiyada 168 °C deb yaxlitlangan qiymat natijalar qismida 168,4 °C deb keltirilgan.

O‘z-o‘zidan yonish indeksi I qanday talqin qilingan?

Tadqiqotda barcha namunalarning I indeksi 600–1 200 oralig‘ida bo‘lib, o‘lchanadigan o‘z-o‘zidan yonish moyilligiga egaligi qayd etilgan. Ushbu tasnifda pastroq I qiymati yuqoriroq xavfni bildiradi.

  • 48 kunlik namuna: I = 801,6; eng past qiymat va eng yuqori xavf
  • 96 kunlik namuna: I = 924,1; xavf kamaygan, ammo dastlabki namunadan yuqori
  • pH 4 namunasi: I = 975,7; dastlabki ganga qiymatiga yaqinlashgan
  • pH 5 namunasi: pH 7 nazoratidan taxminan 7% pastroq I qiymati

Uslubiy eslatma: PDF da ushbu indeksning aniq hisoblash formulasi, koeffitsiyentlari va tasniflash chegaralari berilmagan. Shu sababli I qiymatlarini mustaqil qayta hisoblash mavjud matn orqali imkonsizdir.

TG-DTG tahlili qanday o‘tkazildi?

Taxminan 10 mg namuna Al₂O₃ tigeliga joylashtirilib, havo atmosferasida 20 °C dan 800 °C gacha 10 °C/daq tezlikda qizdirilgan. Havo sarfi 100 mL/daq qilib sozlangan.

TG egri chizig‘i namuna massasining o‘zgarishini, DTG egri chizig‘i esa vaqt birligidagi massa yo‘qotish tezligini ko‘rsatadi.

Oltita xarakterli harorat nimani ifodalaydi?

BelgiTa’rifi
T1Kritik harorat
T2Quruq yorilish harorati
T3Maksimal massa kuzatilgan harorat
T4Alangalanish harorati
T5Maksimal massa yo‘qotish tezligi harorati
T6To‘liq yonish (tugash) harorati

Ushbu haroratlarga ko‘ra jarayon besh bosqichda baholangan:

  1. T1–T2: Namlikning bug‘lanishi
  2. T2–T3: Kislorod adsorbsiyasi va massa ortishi
  3. T3–T4: Termik parchalanish
  4. T4–T6: Yonish
  5. T6 dan keyin: Tugash (so‘nish)

TG-DTG natijalarida nima uchun 24 kun ajralib turadi?

T1, T2, T5 va T6 haroratlari yuvilish davomiyligi bilan dastlab pasayib, keyin ko‘tarilgan va eng past qiymatlarini 24 kunlik namunada ko‘rsatgan. Ushbu parametrlar bo‘yicha 24 kunlik namuna oksidlanish sababli alangalanish jarayoniga eng tez kirishuvchi namuna bo‘lgan.

Maksimal massa yo‘qotish tezligi ham dastlab oshgan, keyin tushgan. Yuvilgan barcha namunalarning maksimal massa yo‘qotish tezligi dastlabki gangadan yuqori. Bu holat yonish bosqichida bog‘langan uglerodning tezroq oksidlanganini ko‘rsatadi.

0–48 kun oralig‘ida namlikning bug‘lanish bosqichi qisqargan bo‘lsa, kislorod adsorbsiyasi va massa ortishi bosqichi uzaygan. G‘ovaklikning rivojlanishi yutilgan suv va uchuvchan moddalarning osonroq chiqib ketishini ta’minlagan; faol guruhlarning ko‘payishi esa kislorod bilan reaksiyaga kirishish davrini uzaytirgan.

24 va 48 kunlik natijalar bir-biriga zidmi?

Mutlaqo zid emas; turli tajribalar turli jarayonlarni o‘lchaydi:

  • TG-DTG xarakterli haroratlarining bir qismi 24 kunlik namunada eng past chiqqan. Bu natija muayyan yuqori haroratli reaksiya bosqichlarining ertaroq sodir bo‘lganini ko‘rsatadi.
  • G‘ovaklik maydoni, ayrim faol funksional guruhlar, past haroratli kislorod sarfi, umumiy issiqlik ajralishi va kislorod adsorbsiyasi aktivatsiya energiyasi 48 kunlik namunada eng xavfli darajaga yetgan.

Demak, 24 kun ayrim termik o‘tishlar eng erta sodir bo‘lgan nuqta; 48 kun esa past haroratli oksidlanish va umumiy issiqlik ajralishi birgalikda eng kuchli bo‘lgan nuqta sifatida baholanishi mumkin. Maqolaning umumiy xulosasi eng yuqori integral o‘z-o‘zidan yonish moyilligini 48 kunlik namunaga beradi.

Kislotali yuvilish TG-DTG bosqichlarini qanday o‘zgartirdi?

Kislota bilan yuvilgan namunalarda dastlabki gangaga nisbatan T2 va T6 pasaygan; T4 va T5 esa ko‘tarilgan. Maksimal massa yo‘qotish tezligi va umumiy massa yo‘qotilishi toza suv bilan yuvilgan namunalarga qaraganda pastroq bo‘lgan.

Kislotali muhit g‘ovaklarning ochilishi va uchuvchan moddalar ajralishini kuchaytirib, past haroratli bosqichlarni oldinga surgan, ammo bog‘langan uglerod va oltingugurtli minerallarning bir qismini eritib, yuqori haroratdagi yonish intensivligini pasaytirgan.

Bu ikki tomonlama samara pH 5 guruhida yaqqolroq, pH 4 guruhida esa faol komponentlarning yo‘qolishi sababli ko‘proq so‘ndiruvchidir.

DSC egri chiziqlari nimani ko‘rsatadi?

DSC namunaning issiqlik yutishi va ajratishini to‘g‘ridan-to‘g‘ri qayd etgan. Barcha namunalar o‘xshash bosqichli egri chiziqlarni ko‘rsatgan; biroq endotermik holatdan ekzotermik holatga o‘tish yuvilgan namunalarda pastroq haroratlarga siljigan.

350 °C dan pastda yuvilgan namunalarning issiqlik oqimi dastlabki gangadan yuqori bo‘lgan. Bu natija past haroratli oksidlanishning kuchayganini tasdiqlaydi.

pH 5 namunasi 350 °C dan pastda pH 7 namunasidan yuqoriroq issiqlik oqimini ko‘rsatgan. Aksincha, 400 °C dan yuqoridagi ekzotermik cho‘qqilar kislotali namunalarda kichraygan; pH 4 namunasining cho‘qqisi dastlabki gangadan ham pastga tushgan.

Umumiy issiqlik ajralishi qanday o‘zgardi?

NamunaMaksimal issiqlik ajralishi cho‘qqi haroratiMaksimal issiqlik oqimiUmumiy issiqlik ajralishi
Dastlabki ganga523,75 °C5,084 mW/mg624,6 J/g
3 kun522,11 °C5,371 mW/mg673,5 J/g
6 kun521,09 °C5,274 mW/mg675,8 J/g
12 kun518,21 °C5,511 mW/mg708,6 J/g
24 kun521,46 °C5,275 mW/mg715,4 J/g
48 kun522,98 °C5,310 mW/mg733,1 J/g
96 kun523,53 °C5,116 mW/mg655,2 J/g
pH 5524,97 °C4,978 mW/mg683,7 J/g
pH 4525,30 °C4,492 mW/mg608,0 J/g

48 kunlik namunaning umumiy issiqlik ajralishi dastlabki namunadan 108,5 J/g ga, ya’ni taxminan 17,4% ga yuqori bo‘lgan. 96 kunlik namunada bu qiymat 655,2 J/g ga tushgan, ammo dastlabki namunaning 624,6 J/g qiymatidan yuqoriligicha qolgan.

pH 5 namunasi ayni muddat davomida toza suv bilan yuvilgan 6 kunlik namunaning 675,8 J/g qiymatidan biroz yuqoriroq bo‘lgan 683,7 J/g umumiy issiqlik hosil qilgan. pH 4 namunasining 608,0 J/g qiymati esa dastlabki gangadan ham pastdir.

Oksidlanish kinetikasi qanday hisoblangan?

Aktivatsiya energiyasi va eksponenta oldi ko‘paytuvchisi Kouats–Redfern (Coats–Redfern) tenglamasi orqali hisoblangan:

\[ \ln\left[\frac{G(\alpha)}{T^2}\right]=\ln\left(\frac{AR}{\beta E}\right)-\frac{E}{RT} \]

Bu yerda:

  • G(α): Tanlangan reaksiya mexanizmi funksiyasi.
  • α: Aylanish darajasi.
  • T: Mutlaq harorat, K.
  • R: Universal gaz doimiysi, 8,314 J·mol−1·K−1.
  • A: Eksponenta oldi ko‘paytuvchisi, daq−1.
  • β: Qizdirish tezligi, K/daq.
  • E: Ko‘rinma aktivatsiya energiyasi, kJ/mol.

Tenglamaning chiziqli moslashuvida burchak koeffitsiyenti −E/R ga bog‘liq. Pastroq aktivatsiya energiyasi reaksiyaning boshlanishi uchun pastroq energetik to‘siqni va kuchliroq past haroratli oksidlanish moyilligini bildiradi.

Reaksiya mexanizmi yuvilish bilan o‘zgarganmi?

Tadqiqotchilar gaz-qattiq jism reaksiyalarining to‘qqizta keng tarqalgan mexanizm funksiyasini sinab ko‘rib, har bir bosqich uchun eng mos keluvchisini tanlaganlar.

Reaksiya bosqichiMos kelgan kinetik xatti-harakatIzoh
Kislorod adsorbsiyasi; dastlabki, 3 va 6 kun1-tartibliTezlik asosan faol guruhlar konsentratsiyasiga bog‘liq
Kislorod adsorbsiyasi; boshqa namunalar1,5-tartibliFaol markazlar taqsimoti va kislorod diffuziyasi birgalikda ta’sir qiladi
Termik parchalanish0-tartibliTezlik asosan harorat nazoratida
Yonish2-tartibliYonmagan uglerod va molekulyar kislorod birgalikda belgilovchi

Kislorod adsorbsiyasining 1-tartibdan 1,5-tartibga o‘tishi uzoq yuvilish natijasida reaksiya nafaqat kimyoviy markazlar soniga, balki g‘ovaklik tarmog‘i ichidagi kislorod tashilishiga ham kuchliroq bog‘liq bo‘lib qolganini ko‘rsatadi.

Aktivatsiya energiyasi qanday o‘zgardi?

Kislorod adsorbsiyasi va massa ortishi bosqichida barcha yuvilgan namunalarning aktivatsiya energiyasi dastlabki gangadan past bo‘lgan. Eng past qiymat 48 kunlik namunada qayd etilgan:

E = 72,53 kJ/mol

Bu qiymat dastlabki ganga energetik to‘sig‘ining taxminan 64% iga to‘g‘ri keladi. Boshqacha aytganda, 48 kunlik yuvilishdan so‘ng past haroratli oksidlanish boshlanishi uchun zarur bo‘lgan ko‘rinma energiya to‘sig‘i taxminan 36% ga kamaygan.

Piroliz bosqichidagi aktivatsiya energiyalari 79,01–83,29 kJ/mol kabi tor oraliqda qolgan. Bu natija yuvilishning piroliz bosqichiga ta’siri cheklanganligini va ushbu bosqich asosan harorat tomonidan boshqarilishini ko‘rsatadi.

Yonish bosqichidagi aktivatsiya energiyasi vaqt o‘tishi bilan dastlab oshgan, 48 kunda cho‘qqiga chiqqan va 96 kunda pasaygan. Bu o‘sish past haroratli oksidlanish zaiflashganini bildirmaydi. Tadqiqot yuvilish bilan ko‘paygan kislorodli va aromatik strukturalarning yonish bosqichida ko‘proq ishtirok etishi yuqori haroratdagi ko‘rinma energiya talabini o‘zgartirgani bilan izohlaydi.

Tavsiya etilgan yaxlit mexanizm qanday?

1. Minerallarning erishi va g‘ovaklarning qayta tuzilishi

Suv karbonatlar va gilli minerallarni eritib, bo‘shliqlar va yoriqlarni ochadi. Avval yopiq bo‘lgan g‘ovaklarning tutashishi kislorodning ganga zarrachalarining chuqur qatlamlariga kirib borishini osonlashtiradi.

2. Reaktiv organik sirtlarning ochilishi

Mineral qoplamalar yuvilib ketgani sari mineral qatlamlar ostida qolgan organik uglerod strukturalari atmosfera kislorodi bilan to‘g‘ridan-to‘g‘ri to‘qnashadi.

3. Faol funksional guruhlarning shakllanishi

Suv va kislorodning o‘zaro ta’siri alifatik yon zanjirlardagi va ko‘mir karkasidagi zaif bog‘larni uzadi. −OH, C=O va −COOH kabi kislorodli guruhlar ko‘payadi.

4. Kimyoviy kislorod adsorbsiyasi

Faol guruhlar past haroratda kislorodni biriktirib, beqaror peroksidlar va erkin radikallarni hosil qiladi. Bu jarayon oksidlanish zanjirli reaksiyalarining energiya to‘sig‘ini pasaytiradi.

5. Issiqlik to‘planishi

Yaxshiroq kislorod oqimi va tezroq sirt reaksiyasi birgalikda ishlab, kislorod sarfini, CO va C₂H₄ hosil bo‘lishini hamda umumiy issiqlik ajralishini oshiradi.

6. Haddan tashqari yuvilishdagi pasayish

Yuvilish kritik muddatdan oshganda g‘ovaklarning cho‘kishi, mayda zarrachalar bilan to‘lishi va reaktiv organik moddalarning yo‘qolishi boshlanadi. Kuchli kislota ham faol uglerod skeletlarini va funksional guruhlarni kamaytiradi. Natijada oksidlanish faolligi pasayadi; ammo g‘ovaklik strukturasi dastlabkidan rivojlanganroq qolgani sababli xavf butunlay yo‘qolmaydi.

Erta ogohlantirish va kon boshqaruvi nuqtayi nazaridan nimani bildiradi?

Tadqiqot yog‘ingarchilikdan keyingi yuqori namlik davrini yakka o‘zi baholash yetarli emasligini ko‘rsatadi. Suv uyumdan oqib ketib, material qayta qurigandan so‘ng yanada ochiqroq g‘ovaklik tarmog‘i va faolroq sirt kimyosi saqlanib qolishi mumkin.

Laboratoriya natijalari ayniqsa o‘rta muddatli yuvilishdan keyingi davrni kuzatish zarurligiga ishora qiladi. Biroq 24 yoki 48 kunlik chegaralarni barcha amaliy uyumlarga to‘g‘ridan-to‘g‘ri tatbiq etib bo‘lmaydi. Haqiqiy muddat yog‘in miqdori, zarracha o‘lchami, uyum balandligi, havo o‘tkazuvchanligi, harorat, pirit miqdori va qurish tezligiga qarab o‘zgarishi mumkin.

Mexanizmga asoslangan erta ogohlantirish tizimida quyidagi ko‘rsatkichlarni birgalikda kuzatish mumkin:

  • Uyum ichidagi harorat va harorat ko‘tarilish tezligi
  • Chiquvchi havodagi O₂ kamayishi
  • CO va C₂H₄ kabi xarakterli gazlarning paydo bo‘lishi
  • Sizot suvining pH ko‘rsatkichi
  • Yog‘indan keyingi qurish davomiyligi
  • Uyum ichidagi havo oqimi va o‘tkazuvchanlik

Tadqiqot ushbu monitoring tizimini amaliyotda sinab ko‘rmagan; faqat qaysi fizik va kimyoviy o‘zgaruvchilar erta ogohlantirish uchun ahamiyatli bo‘lishi mumkinligi bo‘yicha mexanistik ma’lumotlarni taqdim etgan.

Tadqiqotning kuchli tomonlari

  • Statik suvga botirish o‘rniga yog‘in oqimini ifodalovchi dinamik tomchilatish kolonna tizimi qo‘llanilgan.
  • 3–96 kun oralig‘idagi keng vaqt ko‘lami g‘ovaklar rivojlanishi va kechki pasayishni birgalikda ko‘rish imkonini bergan.
  • pH 7, pH 5 va pH 4 qiyoslanishi kuchsiz va kuchli kislotaning turli ta’sirlarini ajratib bergan.
  • G‘ovaklar tuzilishi, sirt kimyosi, xarakterli gazlar, termik xatti-harakat va kinetik energiya to‘siqlari yagona tajribalar zanjirida o‘rganilgan.
  • Dastlabki namuna va barcha ishlov berilgan guruhlar bir xil quritish jarayonidan o‘tkazilgan.
  • DSC yordamida umumiy issiqlik ajralishi miqdoriy hisoblangan.
  • Kislorod adsorbsiyasi, piroliz va yonish bosqichlari uchun alohida kinetik mexanizmlar baholangan.
  • G‘ovaklar ochilishi, faol guruhlar hosil bo‘lishi va aktivatsiya energiyasi orasidagi bog‘liqlik yaxlit mexanizm bilan tushuntirilgan.

Tadqiqotning cheklovlari

  • Tadqiqot taqrizdan o‘tmagan preprint hisoblanadi.
  • Tajribalar haqiqiy ganga uyumi o‘rniga 15 sm balandlikdagi laboratoriya kolonnalarida o‘tkazilgan.
  • Haqiqiy uyumlardagi harorat gradientlari, havo oqimi, zichlashish, notekis zarracha taqsimoti va namlik diffuziyasi to‘g‘ridan-to‘g‘ri aks ettirilmagan.
  • Mikrobiologik faollik va turli ionlarni o‘z ichiga olgan haqiqiy kislotali kon suvlari o‘rganilmagan.
  • Faqat bitta kondan olingan yuqori oltingugurtli ganga ishlatilgan.
  • Tajriba takrorlari soni ko‘rsatilmagan.
  • Grafiklarda xatolik chiziqlari, standart chetlanishlar yoki ishonchlilik intervallari mavjud emas.
  • Guruhlar orasida statistik ahamiyatlilik testlari berilmagan.
  • G‘ovaklar bilan funksional guruhlarning sabab-oqibat bog‘liqligini to‘g‘ridan-to‘g‘ri ko‘rsatuvchi in-situ mikroskopik tasvirlash bajarilmagan.
  • pH tajribalari faqat olti kunlik yuvilish uchun o‘tkazilgan; pH bilan vaqt orasidagi to‘liq o‘zaro ta’sir o‘rganilmagan.
  • O‘z-o‘zidan yonish indeksi I uchun ochiq hisoblash formulasi berilmagan.
  • Yuvish suyuqligidagi erigan minerallar va elementlar batafsil hisobot qilinmagan.
  • Tajriba har 24 soatda takrorlanadigan muntazam tomchilatishga tayanadi; haqiqiy yog‘inlarning davomiylik va intensivlik o‘zgaruvchanligi ifodalanmagan.
  • Natijalar kon miqyosidagi yong‘in boshlanishi yoki haqiqiy alangalanish vaqti bilan tasdiqlanmagan.

Tadqiqot nimani tasdiqlaydi?

  • Dinamik yuvilish o‘rganilgan yuqori oltingugurtli ganganing g‘ovaklik tarmog‘ini sezilarli darajada o‘zgartirdi.
  • Solishtirma sirt yuzasi va g‘ovak hajmi 48 kungacha ortib, so‘ngra pasaydi.
  • Gidroksil, kislorodli va aromatik guruhlar 48 kunda eng yuqori darajaga yetdi.
  • Yuvilgan barcha vaqt guruhlari dastlabki namunaga nisbatan yuqoriroq past haroratli oksidlanish faolligini ko‘rsatdi.
  • 48 kunlik namuna eng past kesishish nuqtasi haroratiga, eng yuqori umumiy issiqlik ajralishiga va eng past kislorod adsorbsiyasi aktivatsiya energiyasiga ega bo‘ldi.
  • Kuchsiz kislotali pH 5 past haroratli oksidlanishni neytral yuvilishga qaraganda biroz kuchaytirdi.
  • Kuchli kislotali pH 4 faol funksional guruhlar va umumiy issiqlik ajralishini kamaytirdi.
  • Juda uzoq yuvilish xavfni kamaytirgan bo‘lsa-da, namunani dastlabki ganga darajasiga to‘liq qaytarmadi.

Tadqiqot nimani isbotlamaydi?

  • Barcha ko‘mir gangasi turlari aynan 48 kundan so‘ng eng yuqori xavfga yetishi isbotlanmagan.
  • Har qanday kislotali yog‘in yoki sizot suvi yong‘in xavfini oshiradi deb bo‘lmaydi.
  • pH 4 qo‘llanilishi amaliyotda xavfsiz yoki qo‘llash mumkin bo‘lgan yong‘in oldini olish usuli ekani ko‘rsatilmagan.
  • Laboratoriyada o‘lchangan 168,4 °C qiymati haqiqiy ganga uyumining to‘g‘ridan-to‘g‘ri alangalanish harorati sifatida ishlatilishi mumkin emas.
  • Yomg‘ir har doim ganga uyumini qizdiradi yoki har bir yog‘indan keyin yong‘in chiqadi degan xulosaga kelib bo‘lmaydi.
  • Tadqiqot og‘ir metallar ajralishi, zaharli gazlarning maydondagi konsentratsiyasi yoki inson salomatligiga ta’sirini miqdoriy o‘lchamagan.
  • Tavsiya etilgan mexanizm boshqa konlardan olingan kam oltingugurtli yoki kuchli nuragan gangalarda tasdiqlanmagan.
  • G‘ovaklar rivojlanishi bilan funksional guruhlar hosil bo‘lishi orasidagi molekulyar yo‘l to‘g‘ridan-to‘g‘ri kuzatilmagan.

Tadqiqot usuli va natijalari

Texnik uslubiyot xulosasi

Texnik elementQo‘llanilgan usul
Namuna manbaiSinjou, Shanxay provinsiyasidagi ko‘mir koni
Asosiy xususiyat%6,529 oltingugurt, %57,13 kullilik, %26,28 bog‘langan uglerod
Zarracha o‘lchamlari0,20–2,00 mm orasidagi to‘rtta fraksiya
Kolonna53 mm ichki diametr, 15 sm balandlik
Namuna miqdoriHar bir fraksiyadan 25 g; jami taxminan 100 g
Tomchilatish83 mL, 1 mL/daq, har 24 soatda
Vaqt guruhlari3, 6, 12, 24, 48 va 96 kun; pH 7
pH guruhlaripH 7, pH 5 va pH 4; olti kun
Oldindan quritish48 soat havoda + 40 °C da 48 soat vakuumda
G‘ovaklik o‘lchovi77 K N₂ adsorbsiyasi; BET, BJH va DFT
FTIRKBr tabletka, 400–4 000 cm−1, 4 cm−1, 32 skanerlash
Dasturlashtirilgan oksidlanish50 g; 40–230 °C; 0,8 °C/daq; har 10 °C da gaz o‘lchovi
TG-DSC10 mg; 20–800 °C; 10 °C/daq; 100 mL/daq havo
Kinetik usulCoats–Redfern va to‘qqizta mexanizm funksiyasi

Asosiy natijalar xulosasi

Ko‘rsatkichAsosiy natijaTalqin chegarasi
Solishtirma sirt yuzasi48 kunda 9,323 m²/g bilan eng yuqori qiymatBitta kon va laboratoriya yuvilish sharoitlari uchun
O‘rtacha g‘ovak diametri45,44 nm dan 96 kunda 38,71 nm ga tushdiKo‘p sonli mayda g‘ovaklar hosil bo‘lganini aks ettiradi
Faol guruhlarOH, kislorodli va aromatik guruhlar 48 kunda cho‘qqiga chiqdiFTIR pik maydonlariga asoslangan nisbiy taqqoslash
CO48 kunlik namunada dastlabki namunadan 1,39 barobar yuqoriDasturlashtirilgan laboratoriya qizdirishida o‘lchangan
C₂H₄ boshlanishi110 °C dan 48 kunda 90 °C ga tushdiHaqiqiy uyum harorati bilan to‘g‘ridan-to‘g‘ri tenglashtirib bo‘lmaydi
Kesishish nuqtasi (CPT)48 kunda 168,4 °CLaboratoriya tizimiga xos integral ko‘rsatkich
Umumiy issiqlik ajralishi48 kunda 733,1 J/gDastlabki namunadan 108,5 J/g yuqori
O₂ adsorbsiyasi aktivatsiya energiyasi48 kunda 72,53 kJ/molDastlabki ganga qiymatining taxminan 64% i
pH 5Gidroksil va karboksil hosil bo‘lishi bilan past haroratli oksidlanish oshdipH qiyoslanishi faqat olti kunlik namunalarda o‘tkazilgan
pH 4Umumiy issiqlik ajralishi 608,0 J/g ga tushdiKuchli kislota amaliyotda sinovdan o‘tkazilmagan

Tadqiqotning barcha o‘lchovlari birgalikda baholanganda eng yuqori integral past haroratli oksidlanish va o‘z-o‘zidan yonish moyilligi 48 kunlik yuvilish sharoitida kuzatilgan. Shunga qaramay, TG-DTG da ayrim xarakterli haroratlarning 24 kunda eng past bo‘lishi xavfni yagona ko‘rsatkich bilan emas, balki bir nechta termik, kimyoviy va kinetik mezonlar bilan baholash zarurligini ko‘rsatadi.

Manba va metodologiya eslatmasi

Tadqiqotning to‘liq asl nomi: Effect of Leaching on the Oxidative Spontaneous Combustion Characteristics of Coal Gangue

Mualliflar va ularning PDF hujjatidagi tartibi: Yaqi Qin; Chengyue Li; Xuyao Qi; Jinhu Li; Haining Qi.

Teng birinchi muallif yoki teng hissa: PDF hujjatida ko‘rsatilmagan.

Mas’ul muallif: Xuyao Qi.

Muassasaviy aloqalar:

  1. Ko‘mir konlarida gaz va yong‘in nazorati asosiy laboratoriyasi, Xavfsizlik muhandisligi maktabi, Xitoy tog‘-kon va texnologiyalar universiteti, Syuchjou, Xitoy.
  2. Ko‘mir konlaridagi ofatlarning oldini olish va nazorat qilish davlat asosiy laboratoriyasi, Xitoy tog‘-kon va texnologiyalar universiteti, Syuchjou, Xitoy.
  3. Xavfsizlik muhandisligi maktabi, Xitoy tog‘-kon va texnologiyalar universiteti, Syuchjou, Xitoy.
  4. Xavfsizlik fanlari va muhandisligi kolleji, Anxoy fan va texnologiyalar universiteti, Xuaynan, Xitoy.
  5. Xavfsizlik fanlari va muhandisligi kolleji, Shinjon muhandislik instituti, Shinjon, Xitoy.

Mualliflar va muassasalar mosligi: Yaqi Qin, Chengyue Li va Xuyao Qi: Xitoy tog‘-kon va texnologiyalar universiteti tarkibidagi dastlabki uchta muassasa; Jinhu Li: Anxoy fan va texnologiyalar universiteti; Haining Qi: Shinjon muhandislik instituti.

DOI: 10.2139/ssrn.6945186

Jurnal: Taqrizli jurnal nomi yoki qabul qilinganlik ma’lumoti ushbu versiyada mavjud emas.

Nashr platformasi: SSRN.

Asl nashriyot: Taqrizli jurnal nashriyoti tasdiqlanmagan. Hujjat SSRN preprint yozuvidir.

Hujjat yili: SSRN bibliografik yozuvlarida 2026-yilgi preprint sifatida ko‘rinadi; PDF da aniq yuborilgan kun ochiq yozilmagan.

Manba turi: Dinamik yuvilish tajribalari, g‘ovaklik va sirt kimyosi xarakteristikasi, harorat dasturlashtirilgan oksidlanish, termik tahlil va kinetik modellashtirishni o‘z ichiga olgan laboratoriya miqyosidagi preprint tadqiqot maqolasi.

Taqriz holati: Ushbu tadqiqot taqrizdan o‘tmagan.

Rasmiy SSRN havolasi:https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=6945186

DOI havolasi:https://doi.org/10.2139/ssrn.6945186

Moliyaviy ko‘mak: Jiangsu provinsiyasi tabiiy fanlar jamg‘armasi (BK20240104), Fan va texnologiya fundamental resurslarini tadqiq qilish dasturi (2025FY101700), Xitoy milliy asosiy ilmiy-tadqiqot va ishlanmalar dasturi (2024YFC3909302) hamda Xitoy milliy tabiiy fanlar jamg‘armasi (52574297).

Manfaatlar to‘qnashuvi: Mualliflar ma’lum moliyaviy manfaat yoki shaxsiy munosabatlar yo‘qligini ma’lum qilishgan.

Ma’lumotlarga kirish: Ma’lumotlar so‘rov bo‘yicha taqdim etilishi ko‘rsatilgan.

Ushbu ilmiy sharh yuklangan 40 sahifalik PDF hujjatining matni, tenglamalari, tajriba parametrlari, jadvallari, adsorbsiya va FTIR grafikalari, gaz konsentratsiyasi egri chiziqlari, TG-DTG/DSC profillari va kinetik natijalari tahlil qilinib tayyorlandi. PDF dan tashqari yangi eksperimental natija, maydon yong‘ini ma’lumotlari yoki sog‘liqqa ta’sir xulosasi qo‘shilmadi. Tashqi tekshiruv faqat DOI va SSRN manba identifikatorini nazorat qilish uchungina ishlatildi.

Tadqiqotning asosiy cheklovlari: tajribalarning laboratoriya miqyosida o‘tkazilishi, faqat bitta yuqori oltingugurtli ganga manbasining o‘rganilishi, tajriba takrorlari va statistik noaniqliklarning hisobotda berilmaganligi, pH-vaqt o‘zaro ta’sirining to‘liq faktoriyel tarzda tekshirilmaganligi va natijalarning haqiqiy ganga uyumlarida hali tasdiqlanmaganligidir.

Preprint ogohlantirishi: Ushbu tadqiqot ilmiy taqrizdan o‘tmagan preprintdir; xulosalari mustaqil maydon va laboratoriya tasdiqlariga muhtoj.


Ulashish:

Izohlar ko‘rib chiqilgandan keyin e’lon qilinadi.Izohingiz tasdiqlash jarayoniga yuboriladi va ma’qullangach ko‘rinadi.

Izoh qoldiring

E-pochta manzilingiz chop etilmaydi. Majburiy maydonlar * bilan belgilangan

Bu saytda cookie-fayllarga ruxsat berish foydalanish tajribangizni yaxshilaydi. Cookie-fayllar siyosati